| 研究課題/領域番号 |
10450386
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
海洋工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
中村 昌彦 九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (40155859)
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| 研究分担者 |
梶原 宏之 九州大学, 工学研究科, 教授 (30114862)
柏木 正 九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (00161026)
小寺山 亘 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (80038562)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 1999
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| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
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| 配分額 *注記 |
5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
1999年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1998年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
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| キーワード | 浮体式海洋構造物 / スラスターアシステッドモアリングシステム / ダイナミックポジショニングシステム / H_∞制御 / ゲインスケジューリング / スラスター / 固定式スラスター / 首振り型スラスター / 位置制御 / 長周期動揺 / LQI制御 / H_∽制御 |
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| 研究概要 |
浮体式海洋構造物の位置保持システムとしては、鎖等による係留システム、係留とスラスターを組み合わせたスラスター・アシステッド・ムアリングシステム、スラスター単独による位置制御システムがあり、目的に応じて選択され使用される。この内スラスターを使用する場合、波浪と同じ周期の運動は、振幅は小さいが起振力は大きいため、スラスターがこの運動に反応することはエネルギーの浪費につながる。そこで、この問題を回避し、最小のエネルギーで最大の位置制御性能を引き出すシステムの開発が望まれている。本研究は波浪中の浮体式海洋構造物の高精度位置制御を目的とするエネルギー効率の良い制御システムを開発し、計算機によるシミュレーション及び模型実験により性能検証を行ったものであり、以下の成果を得ている。
(1)スラスター・アシステッド・モアリングシステムを取り上げ、長周期動揺を効率的に抑制する、H_∞制御理論を用いた位置保持用コントローラを開発し、その性能を実験と数値シミュレーションによって検証した。また、スラスター・アシステッド・ムアリングシステムでは、潮流変動に応じて係留ライン長さを調節して係留張力を制御することにより、大幅な位置保持エネルギーの節約が期待できることを示した。
(2)スラスター単独による浮体式海洋構造物の位置制御システムについて、H_∞制御理論を基本とする制御システムにゲインスケジューリング手法を導入することにより、エネルギー効率の良い高精度位置制御用コントローラの開発を行い、シミュレーション計算及び模型実験により、開発されたシステムの優秀性を示した。
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